海藻糖的特性及其应用
海藻糖的特性及其应用
海藻糖的特性及其应用彭亚锋,周耀斌,李勤,薛峰,冯俊(上海市质量监督检验技术研究院/国家食品质量监督检验中心(上海),上海 200233)摘 要:海藻糖是由两个葡萄糖分子以α,α,1,1-糖苷键构成的非还原性糖,自身性质非常稳定,具有独特的生物学特性、对生物抗脱水的保护作用、抗冷冻保护作用和抗高渗保护作用,同时赋予了防止淀粉老化、防止蛋白质变性、抑制脂类物质酸败、抑制鱼腥味的生成、矫正味道和矫正气味作用、抑制大米的米糠臭、保鲜、稳定物料中的超氧化物歧化酶、防蛀牙和补充能源等功能特性。
而自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖类,均不具备对多种生物活性物质具有神奇的保护作用这一功能;这一独特的功能特性,使得海藻糖除了可以作为蛋白质药物、酶、疫苗和其他生物制品的优良活性保护剂以外,还是保持细胞活性、保湿类化妆品的重要成分,更可作为防止食品劣化、保持食品新鲜风味、提升食品品质的独特食品配料,拓展了海藻糖作为天然食用甜味糖的功能。
关键词:海藻糖;特性;功能;应用;前景中图分类号:TS20211 文献标识码:A 文章编号:1006-2513(2009)01-0065-05App li ca ti o n p r o spect of treha l o sePENG Ya2feng,ZHO U Yao2b i n,L I Q i n g,XUE feng,FENG Jun(Shanghai I nstitute of Quality I ns pecti on and Technical Research/Nati onal Food Quality Supervisi on and I ns pecti on Center(Shanghai),Shanghai 200233)Abstract:Trehal ose is a non2reducing sugar for med by t w o glucose molecules bet w eenα,α-1,1-glycosidic bond and is one of the most stable sugars in the world.It can effectively p revent organis m da mage in freezing,drying and heating.It has s pecial bi ol ogic characteristic including dehydrati on t olerance,freezing t olerance and hypert onic t oler2 ance.It can als o p revent starch retr ogradati on,p r otein denaturati on,li p ids rancidity,fishy s mell inhibiti on,keep ing rice fresh and stabling S OD in the ra w material.It is als o an energy s ource as well as keep ing teeth fr o m decay.No oth2 er natural sugar can compete with trehal ose unique p r operties.It is now become a p r otective reagent in p r oducing medi2 cines,enzy me,vaccines and other bi o2p r oducts.It is als o an i m portant component of keep ing cell activity and cos metics moisture.Further more,trehal ose is a unique food ingredient which can avoid the f ood degradati on and keep the fresh flavor.A s a s weetener,trehal ose is widely used in f ood p r ocessing.Key words:trehal ose;p r operty;functi on;app licati on;p r os pect海藻糖作为一种天然的糖类,最早发现海藻糖的是W igger,他在研究黑麦的麦角菌时,让溶液静置一段时间之后,发现在容器壁中形成一些无色、非还原性、微甜的糖晶体[1][2]。
海藻糖的生产及市场应用
海藻糖的生产及市场应用□ 徐娟 袁卫涛 杨海军 保龄宝生物股份有限公司海藻糖是一种安全的天然糖类，无毒无害，对人体无副作用，具有优质甜味、非着色性、耐酸、耐热、低吸湿性等特性，还具有其他双糖所没有的独特生物学特性。
当生物细胞处于饥饿、干燥、高温、高渗透压等恶劣环境时，细胞内海藻糖含量迅速上升，对多种大分子产生保护作用，从而维持生物体生命特性，外源性的海藻糖还对生物和生物大分子有良好的非特异性保护作用，因此海藻糖在科学界素有“生命之糖”的美誉。
随着其独特的生物学性质及功能的发现，海藻糖逐渐成为国际上的研究热点。
海藻糖的功能特性抗脱水保护功能海藻糖对逆境（高温、冷冻、干燥、高渗等）具有高抗性，许多含丰富海藻糖的动植物完全干燥失水后仍然维持活性，一旦遇水立刻复活。
关于海藻糖的防脱水机理有以下3种假说：一种是以Crowe等人为代表提出的“水替代”假说，他们认为当生物大分子失去维持其结构和功能特性的结构水膜时，海藻糖能在生物分子的失水部位以氢键形式联接，形成一层保护膜以代替失去的结构水膜。
另一种为“玻璃态”假说，认为通过海藻糖玻璃化转变的趋势，导致无定形连续相的形成，在结构上与玻璃态的冰相似，在这种结构中分子运动和分子变性反应非常微弱。
第三种是“优先排阻”假说。
抗辐射功能海藻糖可保护细胞DNA不被放射性物质损伤。
据报道，当存在10m moL海藻糖时，DNA可忍受4倍剂量的β-射线及γ-射线，糖含量越高，保护作用越强。
其机理为：射线引起的DNA断裂反应主要是由周围水分子解离产生的羟基自由基引发的，而海藻糖可有效清除。
提高植物的抗寒、抗盐功能经海藻糖处理的绿豆幼苗质膜上Mg2+、K+-ATPase的活性显著提高。
用0.1%的海藻糖溶液浸水稻种，经低温处理后，水稻幼苗细胞电解质渗透率显著降低，而淀粉酶活性及幼苗可溶性糖含量则提高，对寒害的修复能力也提高。
而且处理温度愈低，海藻糖的相对效应就愈显著。
用海藻糖预处理的小麦幼苗在NaCL溶液中生长，其细胞电解质渗透率和游离脯氨酸的含量均显著降低，而叶绿素含量、根系活力、干物质的积累和生长速度则提高。
海藻糖的特性及应用
海藻糖的特性及应用海藻糖（Trehalose）是一种安全、可靠的天然糖类，1832年由Wiggers将其从黑麦的麦角菌中首次提取出来，随后的研究发现海藻糖在自然界中许多可食用动植物及微生物体内都广泛存在，如人们日常生活中食用的蘑菇类、海藻类、豆类、虾、面包、啤酒及酵母发酵食品中都有含量较高的海藻糖。
海藻糖是由两个葡萄糖分子以1,1-糖苷键构成的非还原性糖，有3种异构体即海藻糖（α，α）、异海藻糖（β，β）和新海藻糖（α，β），并对多种生物活性物质具有非特异性保护作用。
科学家们发现，沙漠植物卷叶柏在干旱时几近枯死，遇水后却又可以奇迹般复活；高山植物复活草能够耐过冰雪严寒；一些昆虫在高寒、高温和干燥失水等条件下不冻结、不干死，就是它们体内的海藻糖创造的生命奇迹。
海藻糖因此在科学界素有“生命之糖”的美誉。
国际权威的《自然》杂志曾在2000年7月发表了对海藻糖进行评价的专文，文中指出：“对许多生命体而言，海藻糖的有与无，意味着生命或者死亡”。
海藻糖又称漏芦糖、蕈糖等。
作用海藻糖对生物体具有神奇的保护作用，是因为海藻糖在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣环境条件下在细胞表面能形成独特的保护膜，有效地保护蛋白质分子不变性失活，从而维持生命体的生命过程和生物特征。
许多对外界恶劣环境表现出非凡抗逆耐受力的物种，都与它们体内存在大量的海藻糖有直接的关系。
而自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖类，均不具备这一功能。
这一独特的功能特性，使得海藻糖除了可以作为蛋白质药物、酶、疫苗和其他生物制品的优良活性保护剂以外，还是保持细胞活性、保湿类化妆品的重要成分，更可作为防止食品劣化、保持食品新鲜风味、提升食品品质的独特食品配料，大大拓展了海藻糖作为天然食用甜味糖的功能。
生产工艺海藻糖是运用当代最先进的生物工程技术和生产工艺，采用按国际制药标准建造的成套设备，以当地特有的不含转基因成分的天然木薯淀粉为原料，在国内首家以规模化形式生产海藻糖，产品指标达到国际同类产品标准。
海藻糖的应用简述
海藻糖的应用简述摘要：海藻糖是一种新型天然糖，无毒无害，能在细胞表面形成保护膜。
海藻糖的抗逆保护机理，存在三种假说。
海藻糖在医学领域，生鲜食品保鲜，化妆品中广泛应用。
关键词：海藻糖，保护机理，医学领域，生鲜食品保鲜，化妆品，应用前言：海澡糖，又名为漏芦糖，是一种非还原性双糖，由两个葡萄糖分子组成。
海藻糖是无毒无害的一种新型天然糖。
海藻糖是一种典型的应激代谢物，在干燥失水、高温、高寒等环境下，能在细胞表面形成独特的保护膜，有效地保护生物分子结构不被破坏，维持生命体的生命过程和生命特征，被誉为“生命之糖”。
早在1882年，人们最初在麦角菌中，把海藻糖分离出来。
发现它在细菌，真菌，植物和无脊椎动物中广泛存在。
还发现它是受环境胁迫才产生，含量受外界影响而变化，是一种应激代谢物。
海藻糖性质稳定，无色无味，在人体内可水解为葡萄糖。
具有保护蛋白质结构及抗干燥作用，在食品干燥前加入海藻糖，可防止蛋白质变性，干燥产品冲水调制后十分接近原来的物质。
近年来，在医药用品，化妆品，食品，保健品领域，广泛运用海藻糖。
海藻糖的抗逆保护机理假说海藻糖的抗逆保护机理，存在三种假说。
优先阻排假说。
一种是水代替假说。
有人认为生物体周围有一层水膜包围。
当生物体受外界干扰时，这层水膜慢慢去除，构成生物体的蛋白质、脂肪等物质发生变化。
蛋白质在某种情况失水时，海藻糖代替原来的水分子，保持原有结构，而不失活。
另一种是玻璃态假说。
有人认为糖含水量较低时，形成非晶态结构。
一种是玻璃态，一种是高弹态，还有一种是黏流态。
玻璃态转化转变就是指玻璃态到高弹态的转变，或者是高弹态到玻璃态的转变。
在干燥时，海藻糖使相近的分子，形成糖玻璃体，从而保持生物体的活性。
还有一种是优先阻排假说。
有人认为，海藻糖优先与水结合，使蛋白质表观体积减少，移动性减弱，从而使生物分子结构更加紧密，更加稳定。
海藻糖在医学领域的应用在遭遇饥饿，高温，辐射等不良环境刺激时，生物体内的海藻糖对生物体及生物大分子的活性起良好的保护作用。
海藻糖应用
2.4.1保护生物活性分子
超氧化物歧化酶（SOD）是氧自由基的天然克星， 是人体防御自由基损伤的第一道防线。由于SOD 在体内半衰期较短，稳定性较差，容易失活， SOD护肤品中SOD的活力在存放过程中会很快降低 以至完全失效，以至于消费者不能完全感受到 SOD的功效。表皮生长因子（bEGF）是一类广泛 存在于人和动物体内的小子多肽，由 53个氨基酸 组成，是人体重要的生长因子之一，是去皱、抗 衰老化妆品的首选原料，但是常温保存容易失活。
2.5.1种子的保存
海藻糖也可用于种子保存等，在使用海藻糖之后 可以有效地保持种子、种苗根茎中的水分子，有 利于农作物播种提高成活率高，同时避免了作物 被冻伤，这对降低生产成本，特别是北方寒冷干 燥的气候对农业的影响，具有重要意义。
经 海 藻 糖 处 理 的 绿 豆 幼 苗 ， 质 膜 上 Mg+2 、 K+ATPase的活性显著提高。用0.1％的海藻糖溶液浸 水稻种子，经低温处理后，水稻幼苗细胞电解质 渗透率显著降低，而淀粉酶活性及幼苗可溶性糖 含量则提高，对寒害的修复能力也提高。而且处 理温度愈低，海藻糖的相对效应就愈显著。
2.4 化妆品
海藻糖有较好的配伍性、相容性、稳定性，几乎 可以添加到任何化妆品中，如膏霜、乳液、面膜、 精华素、粉底霜、洗发水、护发素、摩丝、洗面 奶等，还可作为唇膏、口腔清洁剂、口腔芳香剂 等的甜味剂、呈味改良剂、品质改良剂。另外， 无水海藻糖可以应用于化妆品中作为磷脂以及酶 的脱水剂。添加量根据其用途可在1％～10%范围 内选择。海藻糖配合透明质酸用于抗皱去皱类、 防晒类化妆品、面膜、眼贴膜效果极佳。
无毒
耐酸
海藻糖
低湿
耐热
pH稳定 pH3.5～10，24h，
5%海藻糖pbs
5%海藻糖pbs5%海藻糖PBS 文档引言：海藻糖是一种天然的多糖化合物，由褐藻中提取而来。
它具有多种保湿、抗氧化以及抗炎等功效，被广泛应用于不同领域。
5%海藻糖PBS（磷酸缓冲盐溶液）是一种溶液，其中海藻糖浓度为5%，被用作生物实验室中的缓冲液。
本文将探讨5%海藻糖PBS的特性、应用以及未来发展前景。
一、5%海藻糖PBS的特性 1. 化学性质：5%海藻糖PBS是一种无色透明的溶液，pH值一般在7.2-7.4之间。
它是一种弱酸性溶液，可以稳定维持细胞外基质的酸碱平衡，适用于许多生物学实验。
2. 保湿性：海藻糖具有卓越的保湿性能。
在5%海藻糖PBS中的海藻糖分子能够吸附并保持水分子，有效缓解细胞脱水和缺乏水分的情况，保持细胞完整性和功能。
3. 抗炎性：研究发现，海藻糖能够减少炎症反应，并提高细胞对炎症的耐受性。
在生物实验中，如果实验需要模拟炎症环境，5%海藻糖PBS可以作为一种理想的缓冲液。
4. 抗氧化性：海藻糖具有显著的抗氧化作用，可以中和自由基，减轻氧化应激对细胞的伤害。
这使5%海藻糖PBS成为细胞培养和其他生物学实验的理想选择。
二、5%海藻糖PBS的应用 1. 细胞培养中的缓冲液：5%海藻糖PBS可以用作细胞培养过程中的缓冲液，稳定细胞环境，促进细胞生长和增殖。
2. 细胞冻存：海藻糖具有良好的抗冻性，能够降低冻存过程中细胞受损的风险。
5%海藻糖PBS可以在冻存细胞之前用作细胞冷冻液，提高细胞存活率。
3. 分子生物学实验：5%海藻糖PBS可以用作PCR扩增反应的缓冲液，提供稳定的酸碱平衡环境。
此外，它还可以用作DNA/RNA纯化、限制性酶切和凝胶电泳等实验中的缓冲液。
4. 蛋白质样品稀释：在测定蛋白质浓度时，需要对样品进行稀释。
5%海藻糖PBS可以作为稀释液，提供稳定的溶液环境。
三、5%海藻糖PBS的未来发展前景随着生物科学领域的不断发展，对高品质缓冲液的需求也日益增长。
5%海藻糖PBS作为一种天然而有效的缓冲液，具有许多优良特性，其应用领域也在不断扩展。
糖药物之海藻糖
保护生物体免受氧化应激的损伤
海 藻 糖 的 生 物 学 特 性
海藻糖是一潜能的自由基清除剂，可保护白假丝酵母菌和酿 酒酵母免受氧化应激的损伤。海藻糖缺陷型白假丝酵母菌突 变株对严重的氧化应激（暴露于H2O2环境）极其敏感，而野 生型在此环境中却能积累大量的海藻糖，存活率较高。酿酒 酵母在轻度热激(38℃)条件下，体内海藻糖积累，再使其处 于氧化应激环境，细胞的活性明显提高，当恢复其正常生长 条件，海藻糖的含量及其对氧化应激的耐受迅速降低至原来 的水平。与野生型相比，海藻糖合成缺陷酿酒酵母突变株对 氧化应激较为敏感，即使受短暂的氧化应激，其体内的损伤 蛋白质亦会明显增多。但是，在培养基中加入海藻糖则能提 高突变株对氧化应激的耐受。氧自由基可使细胞蛋白质中的 氨基酸受损而导致对细胞的损伤，而细胞中高浓度的海藻糖 可防止这种损伤。这表明海藻糖具有氧自由基清除剂的作用 。 海藻糖能否减少氧自由基对哺乳动物细胞的损伤还有待于进 一步证实。
卷柏之所以能抗干旱，是因为这些草（确切地 讲是蕨类植物）的细胞里可以生产抵御干旱的物质 ——海藻糖（由两个葡萄糖分子合成）。不管是动 物还是植物细胞内都有一个微小的水环境，各种细 胞器、蛋白质都漂浮其间，就像水草、金鱼漂浮在 水族箱里一样。一旦脱水，里面的东西自然挤成一 团，那生产代谢工作的流水线就完全被破坏，细胞 也难逃死亡的厄运。而卷柏的海藻糖，正是帮助它 们的细胞在脱水时维持较为稳定“流水线”的结构 ，以等待甘霖降落。 顺便说一句，不光是卷柏，有些动物也有类似 的绝招。生活在非洲的一种摇蚊的幼虫也能在体内 合成海藻糖，从而抵抗干旱，甚至能以这种状态在 宇宙真空条件下生存至少一年。
糖药物
医药领域 中的应用
研究与应用
食品工业 中的应用 化妆品中 的应用
海藻糖的特性及其在植物抗逆中的应用
海藻糖的特性及其在植物抗逆中的应用李金花;张春艳;刘浩;李永春【摘要】Drought, salinity and cold stress are the major adversity environmental factors which limit the growth and development of plants. Trehalose is a kind of irreducible disaccharide, which can effectively maintain the stability of cell membrane and intracellular active substance under stress, thereby can enhance the tolerance of plants to abiotic stresses such as drought. In this paper, the research progress of trehalose in improving the tolerance of plants to drought, salt and so on was summarized based on the physical and chemical characteristics of trehalose.%干旱、盐碱和冻害是限制植物生长发育的主要逆境因子,海藻糖是一种非还原性二糖,在胁迫条件下可有效维持生物膜、细胞内活性物质的稳定性,从而提高植物对干旱等非生物胁迫的耐受能力.结合海藻糖的理化性质,综述了海藻糖在提高植物抗旱、耐盐等抗逆性方面的研究进展.【期刊名称】《江西农业学报》【年(卷),期】2011(023)006【总页数】3页(P25-27)【关键词】海藻糖；理化特性；非生物胁迫；遗传转化；植物抗逆【作者】李金花;张春艳;刘浩;李永春【作者单位】河南农业大学国家小麦工程技术研究中心，河南郑州45000;河南农业大学国家小麦工程技术研究中心，河南郑州45000;河南农业大学生命科学学院，河南郑州450002;河南农业大学国家小麦工程技术研究中心，河南郑州45000【正文语种】中文【中图分类】S311海藻糖是一种安全、可靠的天然糖类，其分子内不存在醛基，为非还原性糖，是糖类物质中性质最稳定的双糖之一［1］。
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海藻糖的特性及其应用
作者：彭亚锋， 周耀斌， 李勤， 薛峰， 冯俊， PENG Ya-feng， ZHOU Yao-bin， LI Qing，XUE feng， FENG Jun
作者单位：上海市质量监督检验技术研究院/国家食品质量监督检验中心(上海)上海,200233
刊名：
中国食品添加剂
英文刊名：CHINA FOOD ADDITIVES
年，卷(期)：2009(1)
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引用本文格式：彭亚锋.周耀斌.李勤.薛峰.冯俊.PENG Ya-feng.ZHOU Yao-bin.LI Qing.XUE feng.FENG Jun海藻糖的特性及其应用[期刊论文]-中国食品添加剂 2009(1)。